土壤溶解性有機碳組分連續(xù)分級測定方法

時間：2023/12/21閱讀：1333

有機碳是土壤中的重要組分,，有機碳組分是影響土壤有機碳活性及生態(tài)效應(yīng)的主要內(nèi)因,。為更好的揭示有機碳組分對生態(tài)環(huán)境演變的響應(yīng)規(guī)律,，系統(tǒng)的分級土壤有機碳是研究的重點,。本研究為獲得土壤有機碳多級浸提方法，在前人研究的基礎(chǔ)上選擇四種浸提劑,，確定浸提時間,，并對樣品土壤進(jìn)行測定。

土壤樣品

試驗用樣品采分別采集自林地,、草地和農(nóng)田地11個土壤,，采集0~20cm表層土壤，土壤樣品自然風(fēng)干后,，研磨,，過100目篩備用。土壤類型為栗鈣土,，砂壤土和壤土,，土壤理化指標(biāo)如圖所示。

土壤有機碳連續(xù)提取不同時間下有機碳提取量的變化

實驗儀器

TOC測定儀,、恒溫振蕩器,、高速離心機、水浴鍋,、pH計,。

所需溶液

試驗用浸提劑分別為蒸餾水、1mol·L ^-1的HCl,、0.2mol·L^-1的NaOH,，輔助試劑分別為0.1mol·L^-1的HCl、0.2mol·L^-1的NaOH,。

實驗步驟

根據(jù)研究結(jié)果可見,，土壤有機碳可以利用不同浸提液連續(xù)提取獲得具有不同生態(tài)功能及活性的溶解性有機碳組分。

（1）水溶性有機碳：

干燥土壤樣品過100目篩,，取1~2g土壤樣品置于離心管中,，按固液質(zhì)量比1：2，加入去離子水,，在25℃下恒溫振蕩12h（200rpm）,，然后離心（5000rpm，15min）,，上清液過0.45μm 無菌微孔濾膜過濾,，利用TOC以測定浸提液中碳含量，為水溶性有機碳,，主要為一些低分子量糖類,、氨基酸等，來源于植物凋落物滲透液,、土壤微小動物和根系分泌物等,，是土壤微生物分解的活性底物,。

※ 參考文獻(xiàn)：

Liang B C, Mackenzie A F, Schnitzer M, et al. Management induced change in labile soil organic matter under continuous corn in eastern Canadian soils[J]. J.Bio.Fer.Soil., 1998, 26: 88-94.
王清奎, 汪思龍, 于小軍, 等. 常綠闊葉林與杉木林的土壤碳礦化潛力及其對土壤活性有機碳的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2007, 26(12): 1918 -1923.
胡慧蓉, 馬煥成, 羅承德, 等. 森林土壤有機碳分組及其測定方法[J]. 土壤通報, 2010, 41(4): 1018-1024.

（2）熱水解有機碳：

殘渣加入去離子水，放入水浴鍋中100℃下,，水浴2h,，期間不斷振蕩（也可放置在水浴振蕩器中），離心,，過濾，利用TOC儀測定浸提液中碳含量,，主要是土壤和凋落物中活性有機碳,，即土壤團(tuán)粒體表面吸附的有機碳，及受到干擾后易于降解的有機碳組分,。

※ 參考文獻(xiàn)：

Sparling G, Vojvodie- Vukovi M, Schipper L A. Hot- water soluble C as a simple measure of labile soil organic matter: The relationship with microbial biomass C [J]. J.Soil Biol & Biochem., 1998, 30: 1469-1472.

（3）酸水解有機碳：

殘渣加入1mol·L^-1的鹽酸,，振蕩2h，離心,，過濾,，調(diào)節(jié)浸提液pH值至7，利用TOC儀測定浸提液中碳含量,，主要是土壤中蛋白質(zhì),、核酸和多糖等大分子有機物[19,24]，即腐殖質(zhì)中富里酸等成分,。

※ 參考文獻(xiàn)：

張國, 曹志平, 胡嬋娟. 土壤有機碳分組方法及其在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)研究中的應(yīng)用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2011, 22(7): 1921-1930.
Rovira P, Vallejo V R. Examination of thermal and acid hydrolysis procedures in characterization of soil organic matter[J]. Communicationsin Soil Scienceand PlantAnalysis, 2000, 31: 81-100.

（4）堿水解有機碳：

殘渣加入0.2mol·L^-1的NaOH,，振蕩6h，離心,，過濾,，調(diào)節(jié)浸提液pH值至7，利用TOC儀測定浸提液中碳含量,，主要是土壤中穩(wěn)定態(tài)腐殖質(zhì),，即胡敏酸等成分[14,25]。土壤總有機碳含量減去四步提取的有機碳含量可獲得土壤中難溶性有機碳含量,，即土壤中的惰性有機碳,，主要是木質(zhì)素等難溶的、活性較低的有機碳組分,。在浸提的過程中可以同時測定浸提液中氮含量,，進(jìn)而獲得土壤中不同溶解態(tài)氮含量。

※ 參考文獻(xiàn)：

竇森. 土壤有機質(zhì)[M]. 北京：科技出版社, 2010.
崔婷婷, 竇森, 楊軼囡, 等. 秸稈深還對土壤腐殖質(zhì)組成和胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的影響[J]. 土壤學(xué)報, 2014, 51(4): 718-725.

浸提時間

浸提時間是影響土壤有機碳組分浸提量的關(guān)鍵參數(shù),，水溶解性有機碳浸提時間分別設(shè)定為6,、8、12,、16,、20h,；熱水溶性有機碳水浴時間分別設(shè)定為0.5、1,、2,、4、6h,；酸水解有機碳浸提時間分別設(shè)定為0.5,、1、2,、4,、6h；堿水解有機碳浸提時間分別設(shè)定為2,、4,、6、8,、12h,。

數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與作圖采用Excel軟件，數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件進(jìn)行,。

該提取方法與傳統(tǒng)分級方法相比較,，充分利用不同提取劑對土壤有機碳分離能力，從而實現(xiàn)了依據(jù)復(fù)雜有機碳組分在不同提取液中的溶解性,，將其分離測定,，能夠更加準(zhǔn)確的反映土壤有機碳對生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)機制。

※ 本文引用自：臧榕,趙海超,黃智鴻,等.土壤溶解性有機碳組分連續(xù)分級測定方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報, 2018, 15(29):5.DOI:CNKI:SUN:ZXDB.0.2018-29-038.

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